大學物理實驗直流非平衡電橋編制：張平偉大學物理實驗直流非平衡電橋編制：張平偉1直流非平衡電橋相對平衡電橋而言，在工程技術中應用更為廣泛，比如有些電阻準確度要求不高，但需要連續快捷的測量，就要應用非平衡電橋。由于傳感器的廣泛應用，在非平衡電橋中，某一個臂或幾個臂可以是傳感元件，其阻值可隨某一物理量的變化而相應改變，用非平衡電橋可以快速連續地測定其阻值的改變，因此可以得到該物理量的變化信息，從而完成一定的測量。本實驗即應用非平衡電橋測量金屬電阻的溫度系數。直流非平衡電橋直流非平衡電橋相對平衡電橋而言，在工程技術中應用2實驗儀器實驗原理實驗內容操作要點數據處理問題思考項目實驗儀器實驗原理實驗內容操作要點數據處理問題思考項目3實驗原理1、非平衡電橋調節4個電阻，使、兩點間等電勢，則電橋處于平衡態。若某一個臂或幾個臂是傳感元件，其阻值可隨待測物理量的改變而變化，電橋處于非平衡態，此時、之間電勢不相等。電勢差的大小反映了電阻的變化情況。若在兩點間接入電流計，則有電流流過。測量兩點間的不平衡電壓（或電流），即可了解電路中電阻的變化情況，從而獲得待測物理量的變化。實驗原理1、非平衡電橋調節4個電阻，使4非平衡電橋工作原理課件52、非平衡電橋工作原理設電橋平衡時當電阻變化為時，電橋失去平衡。實驗中所用數字電壓表且令則有：2、非平衡電橋工作原理設電橋平衡時當電阻變化為時，電橋失去平6當時有近似的線性關系：設置時，。此時則有：及當時有近似的線性關系：設置時，。此時則有：及73、非平衡電橋的工作特性（1）輸出電壓靈敏度零點電壓靈敏度：3、非平衡電橋的工作特性（1）輸出電壓靈敏度零點電壓靈敏度：8（2）非線性誤差定義（2）非線性誤差定義94、金屬電阻溫度系數對于多數金屬電阻，隨溫度的升高阻值增加，在一定的溫度范圍內，二者的關系為：對于本實驗中所用的金屬電阻，在－50℃～100℃的范圍內，變化很小，可視為常量：因此得到實驗公式：4、金屬電阻溫度系數對于多數金屬電阻，隨溫度10實驗儀器穩壓電源標準電阻箱（4個）數字電壓表銅電阻樣品水銀溫度計加熱裝置實驗儀器穩壓電源標準電阻箱（4個）數字電壓表銅電阻樣品水銀11實驗內容之一實驗電路1、研究非平衡電橋特性記錄各阻值下所對應的不平衡電壓，作圖。自組電橋實驗內容之一實驗電路1、研究非平衡電橋特性記錄各阻值下12實驗內容之二2、測量銅電阻的電阻溫度系數在原電路中用銅電阻代替，將其置于加熱裝置中，在室溫下調電橋平衡。然后加熱銅電阻，每隔5℃記錄相應的值，共測10個數據。用作圖法和最小二乘法處理數據，進而求出銅的電阻溫度系數。實驗內容之二2、測量銅電阻的電阻溫度系數在原13操作要點實驗中的4個電阻箱，由于其儀器誤差不一定一致，雖然4個電阻箱示值一樣，但是實際阻值不一定相同，因此，組成電橋后，應適當調節，以使電橋達到平衡。操作要點實驗中的4個電阻箱，由于其儀器誤差不14數據處理之一404.0408.0412.0416.0420.01、研究非平衡電橋特性作，由圖中求出最大非線性誤差和零點靈敏度D，與理論值比較。數據處理之一404.0408.0412.0416.0420.15數據處理之二2、測量銅電阻的電阻溫度系數次數12345678910用作圖法和最小二乘法處理數據，進而求出銅的電阻溫度系數。數據處理之二2、測量銅電阻的電阻溫度系數次數123416問題思考